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本研究以Cu-7.5Ni-5.0Sn合金为对象,利用金相分析、X衍射、扫描电镜和能谱等分析方法,研究Si元素、热处理工艺和加工工艺对合金的组织性能的影响。主要结论如下:(1)铸态Cu-7.5Ni-5.0Sn合金的组织存在严重的枝晶偏析,铸态组织由灰白的树枝晶(α相即Cu-Ni固溶体)、枝晶间夹的白亮物或骨状组织(γ相-(Cux、Ni1-x)3Sn).枝晶与骨状组织之间过渡的深灰色组织(α相和γ相)三部分组成。添加Si后铸态合金的组织仍然由这三部分组成,但Si可使枝晶明显细化,且随Si含量增加,枝晶的细化效果增加。Si含量超过0.58%后,细化效果趋于稳定。Si在合金中主要形成Ni2Si相和Ni3Si相和Ni31Si12相,当Si含量较少时主要形成Ni2Si相和Ni3Si相,较多时主要形成Ni3Si相和Ni31Si12相,其中起细化变质作用的可能为Ni3Si相。(2)均匀化温度的影响大于时间的影响。添加Si元素会延迟合金的均匀化处理过程,且Si含量越高,延缓作用越明显。均匀化处理前后含Si相都稳定存在。加Si后合金的均匀化动力学方程为均匀化处理虽然可消除合金的枝晶偏析,但仍然不能满足冷轧开坯的要求。(3)未添加Si的合金经780℃保温24h+水冷处理的铸锭满足冷轧开坯要求,冷轧加工率可达30%。固溶温度的影响大于时间的影响,经800℃×1h固溶处理,合金组织的γ相能较好地固溶到基体中,Ni17Sn3相和少量γ相的存在可能影响合金后续的冷轧加工,其后进行的冷加工为50%,经400℃×4h时效处理,合金的布氏硬度值可达280HB,电导率可达17%IACS。(4)Si在合金的晶界处以Ni3Si相和Ni31Si12相形式存在,Ni3Si相和Ni31Si12相具有阻碍固溶晶粒晶界前沿移动的作用,有助于抑制晶粒长大。随固溶温度的升高,两者的固溶度都有所提高,当固溶温度高于850℃时,Ni3Si相溶解,Ni31Si12相部分溶解。(5)含Si的合金经800℃保温36h后水冷,其冷轧加工率可达50%。经800℃×1h固溶处N+80%冷轧+时效处理。随着Si含量的增加,合金的硬度和电导率均出现先增加后降低的相似规律;当Si含量小于0.5%时,其对合金时效处理过程的不连续析出现象具有抑制作用;当Si含量超过0.5%,对不连续析出具有促进作用。Cu-7.5Ni-5.0Sn-0.58Si合金经400℃×6h时效处理后,布氏硬度达270HB,电导率达22%IACS,抗拉强度达975MPa,此时合金的性能接近铍青铜。Si元素的添加使该合金的抗拉强度略有下降。时效前冷变形有利于促进合金硬度和电导率的升高。